極光機(jī)制可能在整個(gè)太陽系中普遍存在

導(dǎo)讀 對(duì) ESA JAXA BepiColombo 航天器首次飛越水星期間獲得的數(shù)據(jù)的分析表明，水星南磁層極光與地球和火星上看到的極光相似。地球極光是由太

對(duì) ESA/JAXA BepiColombo 航天器首次飛越水星期間獲得的數(shù)據(jù)的分析表明，水星南磁層極光與地球和火星上看到的極光相似。

地球極光是由太陽風(fēng)、太陽發(fā)射的帶電粒子流和地球大氣層帶電上層(稱為電離層)之間的相互作用產(chǎn)生的。

由于水星只有一層非常稀薄的大氣層，稱為外逸層，因此它的極光是由太陽風(fēng)直接與行星表面相互作用而產(chǎn)生的。

“我們第一次目睹了電子如何在水星磁層中加速并沉淀到行星表面，”JAXA 空間與宇航科學(xué)研究所天體物理學(xué)與行星研究所的行星研究員 Sae Aizawa 博士說和比薩大學(xué)。

“雖然水星的磁層比地球小得多，并且具有不同的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)，但我們已經(jīng)證實(shí)，整個(gè)太陽系產(chǎn)生極光的機(jī)制是相同的。”

在他們的研究中，Aizawa 博士及其同事分析了 2021 年 10 月 BepiColombo 任務(wù)首次飛越水星期間低能電子(低于 30 千電子伏)和離子的同步測量結(jié)果。

他們解釋說：“在飛越過程中，貝皮科倫坡從北半球的夜間一側(cè)接近水星，并在南半球的早晨一側(cè)附近進(jìn)行了最近的接近。”

“它觀察了南半球白天一側(cè)的磁層，然后離開磁層回到太陽風(fēng)中。”

“它的儀器成功地觀測了磁層的結(jié)構(gòu)和邊界，包括磁層頂和弓形激波?！?/p>

“數(shù)據(jù)還顯示，磁層處于異常壓縮狀態(tài)，很可能是由于太陽風(fēng)的高壓條件造成的。”

作者發(fā)現(xiàn)了直接證據(jù)，表明高能電子在水星磁層的近尾區(qū)加速，迅速向白天漂移，隨后注入到行星夜晚的閉合磁場線上。這一過程被觀察為 X 射線極光。

他們說：“盡管行星磁層的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)存在差異，但電子注入和隨后的能量依賴漂移是整個(gè)太陽系觀察到的普遍機(jī)制?！?/p>

研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

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